一次降水相态转换过程中温度垂直结构特征分析-高原气象.PDFVIP

第３３卷　第５期 高　原　气　象 Ｖｏｌ．３３　Ｎｏ．５ 　　 　　　　　　　　　　 ２０１４年１０月 ＰＬＡＴＥＡＵＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹ　　　　　　　　　　　　　　　 Ｏｃｔｏｂｅｒ，２０１４ 徐辉，宗志平．一次降水相态转换过程中温度垂直结构特征分析［Ｊ］．高原气象，２０１４，３３（５）：１２７２ １２８０，ｄｏｉ：１０．７５２２／ｊ． ｉｓｓｎ．１００００５３４．２０１３．００１１８． 一次降水相态转换过程中温度垂直结构特征分析 徐　辉，　宗志平 （国家气象中心，北京　１０００８１） 摘要：２０１２年１１月３ ５日华北地区出现了该年度的第一次大范围雨雪天气过程，各地区依次都出现 了雨转雪的复杂天气，这给预报带来了较大的难度。一直以来，冬季降水相态类型的预报都是国内外 气象预报的难题之一，而温度的垂直结构特征是影响最终降水类型的关键因素之一。利用常规地面观 测资料、ＮＣＥＰ再分析资料及中尺度数值模式ＷＲＦ对此次雨雪天气过程中的温度垂直结构演变特征以 及相态转变对温度垂直结构的作用等几个方面进行了分析讨论。结果表明：（１）在发生雨转雪过程中， 温度递减率会持续减小，并最终会在低层形成一个上下一致的均温层，同时还伴有浅薄逆温层的产生； （２）降水相态类型严重依赖于温度的垂直结构，温度垂直结构的细微改变将决定最终到达地面的降水 类型，因此，相关层次的厚度差可以成为判别降水相态类型的重要指标；（３）在降水类型由雨转雪的过 程中，由于相关层次的融化作用，伴随着相态的变化温度垂直结构会发生一定程度的改变。 关键词：相态转变；温度垂直结构；均温层 文章编号：１００００５３４（２０１４）０５１２７２０９　　中图分类号：Ｐ４２３．６ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．７５２２／ｊ．ｉｓｓｎ．１００００５３４．２０１３．００１１８ 或雪转换。此外，随着数值预报模式在现代气象业 １　引言 务中的广泛运用，基于数值模拟的方法也逐渐应用 　　在中国，冬季的降水预报往往是最具挑战的问 于暴雪机理分析，尤其是随着模式分辨率的提高、 题之一，尤其是还涉及降水相态类型的转化问题。 物理参数化方案的完善，云微物理过程也可以显式 一般来说，冬季的降水相态类型主要包括雨、雪、 预报冬季降水相态类型。比如，崔锦等［７］利用数值 冻雨、雨夹雪及冰粒等。近几年，国外的相关专家 模式的云物理量输出产品，对东北地区的冬季降水 在冬季降水相态方面开展了大量的研究。Ｂｏｕｒ 相态进行了预报试验。但总体而言，国内对冬季降 ［１］ 水相态的研究还不多［１３－１６］，而且大部分是针对其 ｇｏｕｉｎｅｔａｌ 通过计算环境场中的融化和冻结能量 ［２］ 中的一种相态进行分析，因此还亟需加强相关的研 来决定降水的相态。Ｂａｌｄｗｉｎｅｔａｌ 则基于热力垂 直结构的分析建立了决策树类型来确定地面降水相 究工作。 ［３］ ［４］ 　　２０１２年 １１月３ ５日华北大部地区迎来了入 态类型。另外，Ｗａｇｎｅｒｅｔａｌ 和Ｈｅｐｐｎｅｒｅｔａｌ 运 用１０００ｈＰａ和５００ｈＰａ的厚度差及８５０ｈＰａ和７００ 冬以来的第一次大范围雨雪天气，不仅给交通运输 ｈＰａ的厚度差来判断降水相态类型。这些研究一般 造成严重的影响，也给人民生活造成很多不便。此 都是建立在温度廓线的基础上。而在国内，漆梁波 次天气过程的前期以降雨为主，随着温度的下降， ［５］ 各地又逐渐转为降